近代物理学讲义1：两朵小小的乌云如何颠覆了经典物理学家的三观是真的吗？

一、经典物理学

1、什么是物理学？

物理学是研究物质运动的最一般规律和物质基本结构的科学。

2、 经典物理学

是指19世纪末、20世纪初建立起来的，以牛顿定律、热力学和麦克斯韦电磁理论为核心的物理理论体系，在解释宏观现象方面取得了成功。

经典物理学是以绝对时空观连续时空观为基础的物理学，其代表人物就是创建经典力学的牛顿和电磁场理论的麦克斯韦。

牛顿：你是我的小苹果

3. 在20世纪初，经典物理学已经取得了以下的成就：

原子是不可再分的最小微粒，它的运动服从牛顿力学定律。

热是大量分子作混乱机械运动的集体表现，利用力学规律和统计规律可以解释气体、液体和固体等聚集态物质的性质。

存在正负两种电荷。电荷产生电场，电场运动产生磁场。电磁场可以脱离电荷而运动，即电磁波。热辐射、可见光和紫外线等均不过是不同波长的电磁波。

无论力、热、声、光、电等现象如何复杂，一切过程都遵从能量守恒和动量守恒定律。

4. 物理学家们乐观的认为物理学大厦已经基本完工。

二、近代物理学

1、然而，在1895至1897这三年中，三大物理发现解开了近代物理学的序幕。

X射线德国 伦琴，1895.11.8

X射线德国 伦琴，1895.11.8

天然放射性法国 贝克勒尔，1896.2

电子英国 汤姆逊，1897

2. 1899年，开尔文勋爵提出了：物理学晴朗天空的的两朵乌云。

英国物理学 开尔文 ，热力学奠基者

在1899年除夕之夜的科学家年会上，主席开尔文发表了新年贺词，其中写道：“十九世纪已将物理学大厦全部建成，今后物理学家的任务只是修饰和完善这座大厦，……物理学晴朗的天空还存在两朵小小的乌云，一朵是热辐射中的‘紫外灾难’，另一朵是迈克尔—莫雷干涉实验的以太零结果”。

开尔文的预言成真：正是这两朵乌云，颠覆了经典物理学，演化出来现代物理学的两大支撑：量子理论和相对论。

3. 以上新发现揭开了近代物理学进展的三条脉络

迈克尔逊—莫雷干涉的以太零结果→狭义相对论

热辐射紫外灾难→能量量子化→光电效应、康普顿散射、原子量子理论包括玻尔旧量子论、量子力学基础及其在原子物理中应用

天然放射性→元素种类变化原子核变化→原子核和基本粒子

4. 近代物理学

是相对于经典物理而言的，它指的是以普朗克量子论为起点，以相对论包括狭义相对论和广义相对论和量子力学为两大支撑的物理体系。其中明星明亮，涌现出了一批改变世界的物理学家，卢瑟福，普朗克，爱因斯坦，波尔，德布罗意，薛定谔，泡利，狄拉克米。后面讲义，我们将一一讲述他们的创新物理思想，有趣的发现过程。

地球之最强大脑。

最后附上1927年索维尔物理会议上的全明星阵容，这么多牛人合影，看花眼没有，你认出来几个？